DOI: 10.1016/j.mtchem.2022.100974

经证实，金属有机骨架（MOFs）是一种出色的吸附材料，在废水处理中具有优异的污染物去除性能。然而，MOFs在反应器管道中的消耗、损失或堵塞以及漫长而复杂的回收过程严重限制了其实际应用。因此，构建具有极高易用性的新型MOFs复合材料是当前的一个研究热点，例如二维（2D）MOFs纤维膜。本文综述了通过静电纺丝技术开发MOFs纳米纤维膜及其在废水处理中的应用。通过以下五种途径系统地建立了MOFs纳米纤维（NFs）结构：（1）MOFs-聚合物的直接静电纺丝；（2）在含有种子的电纺NFs上诱导MOFs生长；（3）在电纺有机NFs上生长MOFs；（4）在电纺无机NFs上生长MOFs；（5）同时静电纺丝和电喷雾。此外，还讨论了不同类型的MOFs纳米纤维膜及其衍生物在水处理和净化中的应用，包括油水分离、重金属离子、有机染料、个人护理用品、非甾体抗炎药等去除。讨论了电纺MOFs纳米纤维膜对各种环境污染物的吸附性能和机理。最后，作者就电纺MOFs NFs面临的挑战、应用的局限性以及未来的发展趋势发表了自己的观点。

图1.MOFs的典型结构和各种应用示意图。

图2.MOFs NFs的制备（1-4）步骤示意图。

图3.（A）ZIF-7/PAN溶液的制备示意图，（B）静电纺丝过程以及所制备纤维的SEM图像。

图4.（A）ZIF-67/PAN NFs的合成过程示意图，（B）ZIF-8在电纺NFs上的原位生长，以及（C）所制备NFs的形成机理。

图5.（A）MIL-100（Fe）/PAN NFs和（B）PAN/ZIF-8核壳NFs的制备步骤示意图。

图6.（A）电纺HKUST-1/PS NFs的示意图，（B）所得NFs的SEM和TEM图像，（C）具有更多生长的电纺HKUST/PAN纳米纤维垫的示意图。

图7.由H2BDC-NH2浓度为（1）1wt%、（2）5wt%和（3）10wt%的水溶液制备的MIL-53-NH2/Al2O3/PAN NFs的FESEM图像；（A）分别在经典加热和（B）微波辅助加热条件下。

图8.（A）PAA/PVA NFs、（B）交联PAA/PVA NFs以及（C-F）1、2、4和8个生长周期后MOFs负载NFs的SEM图像。插图是相应的膜照片。

图9.在1、5、10和30分钟时处理的ZIF-8/蚕丝NFs（A-D）以及在10分钟时处理的PAN/ZIF-8（E）和PU/ZIF-8（F）的SEM图像。比例尺：500nm。插图展示了廷德尔效应的测定。

图10.MOF在电纺NFs上的沉积示意图。

图11.（A）Ni-CAT/碳纳米纤维（CNFs）和（B）UiO-66-NH2/PAN NFs的制备示意图。

图12.（A）MIL-100（Fe）/SiO2 NFs、（B）ZIF-8/Fe2O3 NFs以及（C）不同MOFs/Al2O3纳米纤维垫的制备方案。

图13.（A）通过静电纺丝和电喷雾在NW基底上制备三种MOF复合NFs的示意图，以及（B）MOFs/NFs/NW、MOFs+NFs/NW和NFs/MOFs/NW膜的SEM图像。插图：具有更高放大倍率的SEM图像。

图14.MOFs纤维垫在废水处理中的应用示意图。

图15.（A）UiO-66-（COOH）2/PAN NFs上Ln3+离子的可能吸附过程（左）以及所得NFs在4个吸附-解吸循环中的再生率（右），（B）用UiO-66优化的PU和PAN的几何形状（颜色代码：H，白色；C，灰色；N，蓝色；O，红色；Zr，青色），（C）湿法冶金过程中Pd和Pt回收的示意图，（D）ZIF-8/PAN NFs的U6+离子吸附机理，和（E）ZIF-8/PAN的Cr6+离子吸附机理。

图16.（A）MOFs/蚕丝杂化NFs用于去除各种污染物的说明，以及（B）MIL-100/PAN纳米纤维垫对食品废水的净化机理。

图17.ZIF-8/PDA/PAN纳米纤维垫的四环素吸附机理，以及四环素的吸附-解吸循环。

图18.（A）UiO-66-NH2/PAN NFs、（B-C）PAN NFs和UiO-66-NH2/PAN NFs用于脱除油的假设分离过程示意图。

图19.ZIF-8/PAN纳米纤维垫的制备过程示意图以及油/水混合物和乳液的选择性分离。